العلوم الطبيعية هي فرع من فروع العلوم المعنية بالوصف والتنبؤ وفهم الظواهر الطبيعية ، بناءً على الأدلة التجريبية من الملاحظة والتجريب. تُستخدم آليات مثل مراجعة الأقران وإمكانية تكرار النتائج لمحاولة ضمان صحة التقدم العلمي.

يمكن تقسيم العلوم الطبيعية إلى فرعين رئيسيين: علوم الحياة والعلوم الفيزيائية. يُعرف علم الحياة أيضًا باسم علم الأحياء ، وتنقسم العلوم الفيزيائية إلى فروع: الفيزياء والكيمياء وعلم الفلك وعلوم الأرض. يمكن تقسيم فروع العلوم الطبيعية هذه إلى فروع أكثر تخصصًا (تُعرف أيضًا باسم الحقول). كعلوم تجريبية ، تستخدم العلوم الطبيعية أدوات من العلوم الرسمية ، مثل الرياضيات والمنطق ، وتحويل المعلومات حول الطبيعة إلى قياسات يمكن تفسيرها على أنها بيانات واضحة عن “قوانين الطبيعة”.

نجح العلم الطبيعي الحديث في اتباع مناهج كلاسيكية أكثر للفلسفة الطبيعية ، والتي تُعزى عادةً إلى التقاليد الطاوية في آسيا وفي الغرب إلى اليونان القديمة. ناقش جاليليو وديكارت وبيكون ونيوتن فوائد استخدام الأساليب الأكثر رياضية وتجريبية بطريقة منهجية. ومع ذلك ، تظل وجهات النظر والتخمينات والافتراضات الفلسفية ، التي غالبًا ما يتم تجاهلها ، ضرورية في العلوم الطبيعية. نجح جمع البيانات بشكل منهجي ، بما في ذلك علم الاكتشاف ، في التاريخ الطبيعي ، الذي ظهر في القرن السادس عشر من خلال وصف وتصنيف النباتات والحيوانات والمعادن وما إلى ذلك. اليوم ، يشير “التاريخ الطبيعي” إلى أوصاف رصدية تستهدف الجماهير الشعبية.

المعايير

اقترح فلاسفة العلم عددًا من المعايير ، بما في ذلك معيار قابلية التزوير المثير للجدل لكارل بوبر ، لمساعدتهم على التمييز بين المساعي العلمية وغير العلمية. تعد المصداقية والدقة ومراقبة الجودة ، مثل مراجعة الأقران وإمكانية تكرار النتائج ، من بين أكثر المعايير احترامًا في المجتمع العلمي العالمي اليوم.

فروع العلوم الطبيعية

  • مادة الاحياء
  • علوم الأرض
  • علوم الغلاف الجوي
  • علم المحيطات
  • كيمياء
  • الفيزياء
  • الفلك

دراسات متعددة التخصصات

الفروق بين تخصصات العلوم الطبيعية ليست دائمًا حادة ، وهي تشترك في عدد من المجالات متعددة التخصصات. تلعب الفيزياء دورًا مهمًا في العلوم الطبيعية الأخرى ، مثل الفيزياء الفلكية والجيوفيزياء والفيزياء الكيميائية والفيزياء الحيوية. وبالمثل يتم تمثيل الكيمياء بمجالات مثل الكيمياء الحيوية والبيولوجيا الكيميائية والكيمياء الجيولوجية والكيمياء الفلكية.

علم البيئة هو مثال خاص على تخصص علمي يعتمد على علوم طبيعية متعددة. يدرس هذا المجال تفاعلات المكونات الفيزيائية والكيميائية والجيولوجية والبيولوجية للبيئة ، مع إيلاء اعتبار خاص لتأثير الأنشطة البشرية وتأثيرها على التنوع البيولوجي والاستدامة. يعتمد هذا العلم أيضًا على الخبرة من مجالات أخرى مثل الاقتصاد والقانون والعلوم الاجتماعية.

أحد التخصصات المماثلة هو علم المحيطات ، لأنه يعتمد على اتساع مماثل من التخصصات العلمية. يتم تصنيف علم المحيطات إلى فئات فرعية أكثر تخصصًا ، مثل علم المحيطات الفيزيائية وعلم الأحياء البحرية. نظرًا لأن النظام البيئي البحري كبير جدًا ومتنوع ، يتم تقسيم علم الأحياء البحرية إلى العديد من الحقول الفرعية ، بما في ذلك التخصصات في أنواع معينة.

هناك أيضًا مجموعة فرعية من المجالات متعددة التخصصات والتي ، بحكم طبيعة المشاكل التي تعالجها ، لها تيارات قوية تتعارض مع التخصص. بعبارة أخرى: في بعض مجالات التطبيق التكاملي ، يعتبر المتخصصون في أكثر من مجال جزءًا أساسيًا من معظم الحوار. تشمل هذه المجالات التكاملية ، على سبيل المثال ، علم النانو ، وعلم الأحياء الفلكي ، ومعلوماتية النظم المعقدة.